水下国际空间站

李忠东

法比恩·库斯托是法国著名的海洋探险家和导演，2006年他曾在纪录片《鲨鱼末日》中自制了一条约4米长的仿鲨鱼潜艇。潜艇外部由一层类似鱼皮的材料包裹，安装在尾部的马达可以让尾鳍来回摆动，可以每小时9千米的速度在水中安静前进。法比恩藏身其中，与鲨鱼群共度驚心动魄的旅程。他的祖父是法国海洋探险家雅克·伊夫·库斯托，20世纪50年代至70年代制作和主持了上百部关于海洋的纪录片，其中最著名的一部纪录片《雅克·伊夫·库斯托的海底世界》在10年内被美国广播公司（ABC）反复播出，节目观众达上亿人次。对此，《户外》杂志高度评价道：“雅克几乎塑造了现代人的海洋观。”这位被誉为“水肺潜水之父”的传奇人物在欧美的知名度，仅次于法国的戴高乐将军。

法比恩·库斯托4岁时学会水肺潜水，并随祖父一起参加了探险研究。水肺潜水指的是潜水员自行携带水下呼吸系统所进行的潜水活动，其中有开放式呼吸系统和封闭式呼吸系统。多年来，库斯托家族一直致力于提高人类对海洋环境的关注。2016年，法比恩·库斯托创立了总部位于纽约的非营利组织“法比恩·库斯托海洋学习中心”。法比恩·库斯托认为，水肺潜水很神奇，等于为海底探险打开了另一扇门。可惜人类潜水的时间十分有限，解决方案只能是建造水下栖息地，为研究人员提供在海洋中做更多扩展工作的机会。就如同外太空一样，神奇的海洋也催促着我们去未被探索的异域定居。

为了克服水肺潜水的限制，法比恩·库斯托决定在继承家族遗产的基础上，在海洋深处建造一座最先进的研究设施。他的灵感源于希腊原始海神“普罗吐斯”，该海神可以呈现出不同的形状，是知识的守护者。这座水下栖息地兼研究站位于加勒比海库拉索岛附近的一个海洋保护区，处在水下约18米的位置，面积约372平方米，法比恩·库斯托将其命名为“Proteus”。建成以后，“Proteus”最多可以同时容纳12人在水下生活几周甚至几个月的时间。

“Proteus”将为世界各地研究海洋的科学家和研究人员提供一个研究气候变化影响、新海洋生物及医学突破的据点，可以预警海啸和飓风，还能在可持续性、能源和机器人技术方面开创雄心勃勃的新研究。据美国媒体报道，“Proteus”堪称国际空间站的水下版，在那里，来自不同国家或机构的科学家可以不分国界地精诚合作。

该项目的战略合作伙伴有美国东北大学、美国罗格斯大学和加勒比生物多样性研究与管理组织（一家总部设在库拉卡的非营利组织）。据估算，“Proteus”的建造成本以及前三年的运营费用约为1.35亿美元，以后每年的运营成本约为300万美元。虽然“Proteus”已得到一些私企的支持，但是法比恩·库斯托还在寻求更多的资金支持。

建造水下栖息地

早在20世纪60年代，雅克·伊夫·库斯托就建造了一系列名为“Conshelf”的水下栖息地。1962年，“Conshelf-I”问世，期间有2名潜航员在此居住了一周。1963年，外型酷似海星的栖息地“Conshelf-II”建造成功，此后有5名潜航员在那里居住了整整一个月。最后建成的“Conshelf-III”位于水下约100米处（比前2个栖息地深10倍），6名潜航员在此几乎与世隔绝地居住了3周，他们还定期到栖息地外进行科学试验。Conshelf系列栖息地极大地激发了大众对水下栖息地的兴趣。在接下来的20年里，世界各地相继出现了一系列类似的项目，但目前仍在使用的并不多。

特别值得一提的是“宝瓶座”海底实验室。它由美国海军以及美国国家海洋和大气管理局于1986年联合建造，2012年被佛罗里达国际大学接管并经营。它位于佛罗里达州基拉戈海面下约19米深处，面积约37平方米，是目前全球唯一存在的水下永久性实验室。它的大小与国际空间站的宇航员生活舱类似，里面设有空调、无线网络、浴室与6张床铺。此外，它还设有一个舷窗，可24小时观看周围的海洋生物。

雅克·伊夫·库斯托还曾制造了世界上第一艘能在水下维持人类生命的深海船，他乘坐这艘深海船，在红海约9米的深水里生活了30天，并且将此次经历拍摄成了纪录片《没有阳光的世界》，获得奥斯卡奖。为了纪念50多年前祖父雅克·伊夫·库斯托成功的水下探险，吸引更多人关注海洋保护，2014年6月1日，法比恩·库斯托团队成员共同潜入深水，在“宝瓶座”展开了为期31天的科考活动。此次研究对推动海洋事业的发展起到了重要作用，因此被命名为“31计划”。为了这个项目，该团队经过多年准备，最终以1天的优势打破了雅克·伊夫·库斯托深水下生活30天的纪录。

参加这次历史性探险的有来自美国东北大学的布利安·海尔莫斯教授以及他的同事丽兹·玛吉博士，他们在水下实验室中总计工作了14天，主要研究人类活动对海洋的影响。他们不仅要定时潜水，而且每天24小时地向世界各地的科学家和学生全程直播水下实验室的工作和生活实况，引发了极大的关注。

因为宇航员登陆小行星可能更像在太空中“游泳”，所以美国宇航局（NASA）多次派出宇航员和科学家进行水下模拟太空实验项目。2007年，NASA的2名宇航员和1名太空医学专家来到“宝瓶座”实验室，模拟太空医学实验，研究航天飞行对人类的生理和心理造成的影响。2012年，“宝瓶座”实验室接待了由宇航员和科学家组成的国际小组，开展了为期12天的水下训练，模拟未来登陆小行星的场景。

研究海洋要比征服太空重要1000倍

“Proteus”由工业设计师伊夫·贝哈尔设计，涉及可穿戴设备、智能摇篮、安全机器人等。为了把“Proteus”打造成与众不同的水下版“国际空间站”，伊夫·巴哈尔设计团队提前做了很多功课，甚至研究了科幻小说的相关桥段等。根据伊夫·贝哈尔的说法，这是一个全新的、与众不同的、鼓舞人心的、未来派的水下实验室，并且注重健康和科技功能。比如，娱乐区域窗户的设计，力求让尽可能多的光线进入舱内。此外，通过一条脐带生命线连接到水面，可以输入空气和通讯信号。

“Proteus”被设计成一个2层的圆形结构，采用多条“腿”的支撑方式，以能适应多变的地形。从上往下俯视，“Proteus”就像是2只可爱的小脚丫错位踩在一起，一只只“小脚趾”里分布着实验室、医疗区、录影棚和起居室等。其中，最大的舱里有一个可让潜水器停靠的月池，潜航员也可以从那里进入海底。此外，2层圆形结构通过螺旋坡道连接，旨在鼓励潜航员们多开展体育运动。螺旋坡道两端连接了内部的公共空间，包括客厅、厨房、餐厅和工作区等，这些设计让人感受到家的舒适。这些“脚趾”可以增加或分离，以适应不同用户的特殊需求。水下栖息地的设计呈模块化，今后有很多方式可以對其进行升级和扩展，以促进诸多研究领域的发展。

“Proteus”由风能、太阳能和海洋热能转换提供动力。此外，“Proteus”还将建成一个水下温室，以便于探险家们通过种植获得新鲜食物。在海底，最大的2个挑战莫过于与世隔离和缺乏自然光线。“Proteus”的中心空间将为居住者的身体健康、社交关系和团队协作等提供更多支持。有了“Proteus”，科学家们可以日夜不停地潜水，而无需在2次潜水之间进行数小时减压。就像宇航员在太空一样，科学家可以在水下连续待数周乃至数月。

“Proteus”开辟了药物研发、可持续的食品生产以及气候变化等研究更广阔的空间，其中最可能推动的是药物研究和新药发现。伊利诺伊州中西部大学药理学教授亚历杭德罗·梅耶进行的跟踪研究显示，自1969年以来，美国食品药品监督管理局已经批准了12种海洋药物。这些药物包括从各种鱼类、海绵和其他海洋动物身上提取的治疗癌症、疼痛和疱疹的化合物。此外，目前还有超过24种以海洋为基础的药物正在临床研发中。

生物制药的早期研究通常是收集和测试从海洋中回收的数以千计的标本。而“Proteus”的存在将使研究人员能够在设施内部和外部建立容器，使科学家能够观察到没有受到压力的完整群落和植物。

加州斯克里普斯海洋学研究所海洋学和药学教授威廉·芬尼科认为，虽然生活在水下实验室的潜水者能够进行较长时间的探索，但探索的距离仍然有限。因为新药的发现基于多样性和大量的测试材料，考虑到这一限制，法比恩·库斯托也有意突破18米的深度，希望未来在水下183米左右建造Triton实验室。法比恩·库斯托研究团队还将通过使用自主水下机器人，去探索水下约610米的深度。

据美国国家海洋和大气管理局人员估算：尽管海洋覆盖了地球表面的71%，但人类迄今只探索了其中的5%，绘制的海洋地图不到20%。而与探索海底世界相比，太空探索却获得了更多的关注和资助经费。法比恩·库斯托表示：“希望通过‘Proteus让人们更加关注海洋，并最终建立一个世界范围的水下研究网络。对于人类的生存及未来发展而言，研究海洋要比征服太空重要1000倍。这是我们的生命维持系统，这正是我们存在的原因。我在强调海洋研究的同时，也是太空探索的坚定支持者，因为两者在本质上是相似的，都需要人类在极端条件下与世隔绝地进行探索。”